电站锅炉对流受热面积灰在线监测的研究
600MW对冲型锅炉基于CO在线监测的燃烧调整
最高与最低壁温差接近 1 0 0℃。屏过壁温分布也与二 次风箱进风因素相关，由于进入炉膛中部的二次风量 大，使中部屏过管屏较两侧对流换热量大，故中部屏 过管屏壁温较两侧偏高。因此，控制水平方向风量均 匀分布也是保障对流受热面壁温不因受热不均而局部 管壁超温的重要手段。
图4 某电厂锅炉满负荷习惯工况脱硝入口 CO、氧量及屏 图5 某电厂锅炉满负荷优化工况脱硝入口 CO、氧量及屏
过壁温分布
过壁温分布
2.1.2 脱硝入口CO变化
全燃烧热损失）上升，锅炉效率下降；若将氧量控制
习惯运行方式下，各负荷段脱硝入口DCS 平均氧 过高，则q2（排烟热损失）上升，同样会限制锅炉效
2 试验过程
2.1 习惯运行方式的分析及调整 2.1.1 脱硝入口CO分布
在大型锅炉炉膛内，燃料 / 空气比率及其分布 不 可 能 十 分 完 善， 因 此 对 于 炉 内 局 部 缺 氧 现 象 用 CO 进行监视十分必要。如图4所示，在满负荷习惯 运行工况下，该锅炉脱硝入口氧量沿炉宽方向上呈 “中间高、两侧低”分布，CO 反之。分析该类型锅 炉特性可知，此分布趋势与二次风箱的进风方式相 关。对冲型锅炉前后墙各层二次风主要集中在中部 燃烧器进入炉膛，因此形成炉内在炉宽方向中部富 氧、两侧缺氧的状况。侧墙氧量偏低也是造成飞灰 含碳量偏高的原因之一。
量降低，缺氧燃烧所生成的CO 及H 等还原性气体 2
会使灰中的Fe O 还原成低熔点的FeO，灰熔点下降 23
200~300℃，水冷壁表面致密的Fe O 也会被还原成 23
疏松的 FeO。同时还原气氛中煤的硫分不易完全燃烧，
燃煤锅炉对流受热面积灰在线监测及优化吹灰
煤 器 。 们 的传 热 方式 主要 是 以对 流 换 热 为 主 。燃 它
煤 锅 炉运 行 过 程 中 。 流 受 热 面不 可 避 免 的会 产 生 对 积 灰 现象 。 目前 ， 国大 机 组 燃用 煤 种 大 多是 含 灰 我 分 比较 多 的劣 质煤 。 另外 电厂 燃用 煤煤 质 多变 ， 离 偏
用 定期 吹灰 策 略 。 种 吹灰策 略具 有很 大 的盲 目性 ， 这 经 常造 成 吹灰 不足 或吹 灰过度 的现象 。当吹灰 不足
Ｄ（ － ／ ｉ ｉ ８ ＂ ）
（） １
式 中 ： 为 工质 的吸热 量 ，Ｊ ｇ Ｄ为各 对 流受热 面 Ｑ ｋ／ ； ｋ
中工 质 的流 量 ，ｇｓｉ、 ｋ ／； 为各 对 流受 热 面进 、 口处 出 工 质 焓 ，Ｊ ｇ Ｂ 为计 算 燃料 量 ，ｇｓ ｋ／ ；ｊ ｋ ｋ ／。 烟气 的放 热量 ： Ｑ （ ＋ ｌ ， — △ ｆ ０ ） （） ２
进 行 比较 ， 出表 征 受 热 面灰 污 程 度 的特 征 参 数 ， 得 利 用计 算 出 的灰 污 程度 数 据 ，对 现 有 的吹 灰 器 进 行 优化 控 制 Ｉ。 而 实 现锅 炉对 流 受 热 面 的优 化 吹 ｌ进 Ｊ 灰。 １１ 实际传 热 系数 的计算 ［１ ． ２ － ３ 工质 的 吸热量 ：
摘
要： 针对 目前 我 国 电 站 锅 炉 对 流 受 热 面 采 用 定 期 吹 灰 策 略 中存 在 的 缺 陷 ， 出 了基 于 热ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平 衡 方 法 的锅 炉 对 流 提
受 热 面 积 灰 在 线 监 测 模 型 ， 锅 炉 对 流 受 热 面 进 行 优 化 吹 灰 。 系统 在 某 ３ ０Ｍ 电 站 锅 炉 上实 施 后 ， 果 显 示 ： 对 该 ０ Ｗ 结 该 方 法 可 以有 效 地 克 服 定 期 吹灰 的 不 足 之 处 ， 高 了 锅 炉 运行 的 经 济性 和安 全性 。 提 关键词 ： 灰 ； 平衡 ； 积 热 在线 监测 ； 化 吹 灰 优
科技成果——电站锅炉智能吹灰优化与在线结焦预警系统
科技成果——电站锅炉智能吹灰优化与在线结焦预警系统适用范围电力、钢铁、石化、水泥等行业火力发电机组锅炉行业现状在电站及工业锅炉运行中，锅炉结渣、积灰是个长期存在的问题。
由于缺乏科学的监测方法指导锅炉水冷璧、再热器、过热器、省煤器“四管”及省煤器后部烟道空预器进行吹灰，导致吹灰频次不合理，“四管”局部污染和磨损严重及结焦，从而造成吹灰汽源浪费、锅炉效率降低，并给锅炉的安全和可靠运行带来很大隐患。
锅炉结渣、积灰不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加，降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故，对锅炉运行危害严重。
目前该技术可实现节能量14万tce/a，减排约37万tCO2/a。
成果简介1、技术原理电站锅炉智能吹灰优化与在线结焦预警系统，是以能量守恒定律、传热学和工程热力学原理为基础，建立软测量模型、统计回归、模糊逻辑数学及人工神经网络等分析运算体系，将锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器“四管”及省煤器后尾部烟道空预器污染程度进行量化处理和图像转换，显示实时参考画面和污染数据，使各受热面的污染率“可视化”，并根据临界污染因子及机组运行状况提出优化策略，从而实现“按需吹灰”和节能降耗、提高锅炉效率。
2、关键技术建立炉膛、对流受热面和空预器的污染监测模型（包括灰污增长和衰减模型），建立软测量模型、统计回归、模糊逻辑数学及人工神经网络等分析运算体系，建立基于经济分析的吹灰指导模型和结焦预警模型。
3、工艺流程图1 受热面工作原理图2 计算原理图锅炉内对流受热面的工作原理，如图1、2所示，工质在管内流动，烟气在管外流动。
图3 前向型神经网络拓扑结构神经网络已广泛地应用于各种复杂系统输入输出关系的建模过程，人工神经网络通过对样本集合的学习，提取出有效的知识和规则，通过对权值和阈值的修正，实现对复杂系统的模化。
即使只有一个隐层，神经网络也能一致近似任何连续函数，从而为非线性系统的神经网络建模提供了理论依据。
燃煤电站锅炉对流受热面灰污监测的研究
过程中和负荷变化幅度大时， 清洁因子的监测有一
燃 煤 电站 锅炉 运行 中 ， 流受热 面不 可避免地 定 的局 限性 。 对 要发 生 积灰 现 象 ，而 这 些积 灰 将 影 响受热 面 的传
热 ，导致传 热系数 降低 ，烟道通 风 阻力增 大及排烟 １ 对 流 受 热 面 监测 模 型
第２ 期
陆红波，等
燃煤 电站锅炉对流受热面灰污监测的研 究
６ １
高负荷 时 ，污 染增长 较快 ，吹灰 时 间间 隔较 短 。对
故 省煤器 的理 想传 热系 数和 负荷户 间存在 这 之
于布置 在炉膛 出 口处积 灰速度 比较 快 的受热 面 ， 吹 样 的线性 关 系 ：
灰频率应该比较大。 积灰速度慢的受热面吹灰频率
第 ２ 卷第 ２期 ６
２１ ０ ０年 ２月
电
力
科
学
与
工
程
Ｖｏ ． ６ １ ，Ｎｏ ２ ２ ． Ｆ ｂ， ０ ０ ｅ ．２ １
Ｅｌ ｃｒ ｃＰ ｗｅ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔｉ ｏ ｒＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
燃煤 电站锅炉对流 受热面灰 污监测 的研 究
Ｑｓ Ｈ” Ａａ－） ｊ 旧 一 ＋ ／， ＝ ￣
将此积灰监测模型用于某 电厂 的 ３号机组上，
（ ） 软件采 样周 期是 ３ ０Ｓ ３ ０ ，数据 来源 于现场 ＤＣＳ系
相对 比较小 。 １ 受 热面 清洁 因子 的计算原 理 ． ２
以省煤器为例 ， 明任一 受热面热平 衡计算口 。 说 州
而 ＝０ １ ３ ６ ． ７ ．２ Ｐ＋ ７ ９ ７
（） ６
１２ 省 煤器 清洁 因子 的计算 ．． ３
基于清洁因子的锅炉对流受热面灰污检测
ｌ ｚ ｓｔ ｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｅ ｕ ｌ ｒ ｍ ｆｃ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔ ｕ ｆ ｅ ｏ ａ ｙｎ ｄ ｗｏ ｋ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ，ｅ ｔｂ ｉ ｅ ｏ － ａｙ ｅ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｑ ｉ ｂ ｕ ｏ ｏ ｖ ｃｉｎ ｈ ａ ｉｇ ｓ ｒ ｃ ｎ ｖ ｒ ｉ ｇ ｌａ ｒ ｉ ｇ ｃ ｎ ｉ ｏ ｉｉ ｏ ｎ ａ ｏ ｉ ｓａ ｌ ｈ ｓｃ ｒ ｓ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｕ ｌ ｒ ｍ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｎ ｌ ａ ｃｏ ｎ ａ ｒ ｓｏ ｔ ｙ ａ ｃ ｒ ｇ ｌｔ ｎ ｔ ｒ ・ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｑ ｉ ｂ ｕ ｃ ｕ ａ ｉ ｄ ｌａ ｄ ｃｅ ｎ ｆ ｔ ｒａ ｄ ｃ ｒｉ ｕ ｎ ｍｉ ｅ ｕ ａｉ ｃ ｉ・ ｉｉ ｌ ｏ ａ ｅ ｄ ｏ ｏ ｔ ｉａ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅ ｕ ｔ ｎ ｃ ｎ ｍｙ ｐ ｌ ｙ， ｈ ｃ ｆ ｃ ｉｅｙ ｇ ｉ ｅ ｓ ｌ ｗ ｎ ｎ ｅ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ｗ ｎ ｐ ｃ ｌａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｓ ｃ ｒ ｙ ａ ｄ ｅ ｏ ｏ ｏ ｉ ｏ ｉ ｃ ｗ ｉｈ ｅ ｆ ｔ ｌ ｄ ｓａ ｈ ｂ ｏ ｉ ｇａ ｄ ｄ ｔｒ ｎ ｓｂ ｓ ｂ ｏ ｉ ｇ ｏ — ｅ ｖ ｕ ｍ
第３ ３卷
第１ 期
ห้องสมุดไป่ตู้
黑龙 江 电力
２ １ 年 ２月 ０１
基 于清 洁 因子 的锅 炉 对 流 受热 面 灰 污 检 测
沈 继忱 ， 孙会 凯 ， 军峰 邓
（ 东北 电 力 大 学 自动 化 工程 学 院 ， 吉林 吉 林 １２ １ ） ３ ０ ２
摘
要： 对电厂锅炉对流受热面稳定工况下热力平衡关 系进行计算 ， 用表 征其积灰程 度的清 洁因子建 立对流受热 面
锅炉高温管屏安全性在线监测系统在电站锅炉上的应用
锅炉高温管屏安全性在线监测系统在电站锅炉上的应用高伟（福建华电可门发电有限公司，福建福州350001）摘要：以锅炉高温管屏安全性在线监测系统为研究对象，对华电可门电厂600MW超临界锅炉壁温报警值优化及壁温测点异常判断等两个实际应用进行了详实分析。
在线监测系统在超临界锅炉上的开发应用，在为完善和优化锅炉设计，提高主、再汽温安全运行裕量和实现受热面状态检修提供科学、准确依据的同时，还提高了电站锅炉运行的安全性、稳定性及经济性。
关键词：超临界锅炉；在线监测系统；壁温0引言近年来，我国大容量高参数火力发电机组已经快速发展成为电力行业的主力设备。
机组容量愈大，参数愈高，则炉内热负荷愈高，炉内水冷壁、屏式过热器、高温过热器和再热器等受热面将在更复杂、更恶劣的环境下工作。
特别是当锅炉尺寸增大时，设计和运行中实际存在的炉内热负荷分布不均匀性和受热面内工质流量分配的不均匀性，给受热面的安全运行带来了潜在的、更加严重的威胁。
过热器和再热器管壁壁温偏差导致超温爆管和高温下管内生成的氧化垢脱落阻塞导致爆管的问题开始突显，直接影响着锅炉运行的安全性和经济性。
本文提出应用锅炉高温管屏安全性在线监测系统，对电站锅炉过热器、再热器等管壁温度进行实时在线的有效监测分析，及时发现问题，调整有关运行，切实保障锅炉安全、经济运行。
1存在的问题福建华电可门发电有限公司锅炉是由上海锅炉厂制造的SG-1913/25.4-M958型超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、乇型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构。
锅炉自投运以来，实际燃煤和蒸汽参数均和设计值存在偏差。
锅炉在运行过程中过热器曾发生过超温爆管的情况，主要原因是管内氧化皮的生成和脱落使工质流量减小。
针对这种情况，为保证机组安全经济运行，需结合多年来在各种复杂多变环境条件下，高温受热面辐射、对流传热热负荷分布特殊规律性问题进行深入的分析研究和统计归纳，在深刻认识高温受热面结构、流动和传热规律的基础上，综合集成创建热偏差、流量偏差及高温受热面壁温计算方法，通过实炉考察改造统计所得的实际管壁积灰厚度作为壁温计算的重要依据，使计算结果更符合实际。
电站锅炉智能吹灰优化系统
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需要 “污染面积灰可视化 和智能吹灰指导〞
1.监测受热面的污染状况，对各受热面的污染量 化，并实现可视化；
2.在量化的根底上，改变原吹灰模式，按需吹灰； 3.提高锅炉整体性能； 4.减小受热面的磨损。
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二、积灰特性：灰污如何形成的？
煤产生的不可燃固体剩余物 称为灰渣。
煤粉炉冷灰斗排出的固态燃 烧剩余物称为渣，烟气带出 的固态燃烧剩余物称为灰。
灰分含量的上下决定了灰渣 生成量的大小。
煤在燃烧过程中所有可燃物 完全燃烧，煤中的矿物质发 生一系列分解、化合等复杂 反响后所剩余的残渣。
600MW锅炉即使所用煤的 灰分仅为15%，有700t/d 的煤灰产生。
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五、监测模型验证试验
锅炉是一个复杂的非线形系统，各受热 面换热状况之间关联密切、相互藕合， 各锅炉运行状况差异较大，即使是相同 型号的锅炉，表现的积灰特性差异也较
大。对于模型辨识，需要大量的现场实 践工作。
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试验类型
1、各受热面积灰模型辨识：屏式过 热器，二级过热器，高温再热器， 一级过热器，省煤器，空气过热 器；
利用受热面烟气流动阻力〔进出口烟气 压差〕的变化来反映锅炉运行中对流受 热面的积灰严重程度 ：受热面沾污、积 灰，出口烟温提高，且烟气流通截面变 窄，烟速增加，受热面管壁粗糙
Pz12w2
sj
2P
(wF)2
烟气流量不变积灰增多烟道截面变窄 烟速增加受热面压降会变大.
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受热面污染监测原理2
从省煤器出口倒推得到炉膛出口烟温， 可求得炉膛平均热有效系数 pj
锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀的预防和检修
锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀的预防和检修高俊义摘要：大容量锅炉尾部受热面的积灰、磨损和腐蚀时有发生，对锅炉机组的安全、经济、稳定运行产生很大影响，本文主要阐述了大容量锅炉受热面积灰、磨损和腐蚀的原因、预防措施及发生这些缺陷后的一些处理方法。
关键词：受热面积灰磨损腐蚀预防检修1 前言我国电站锅炉和工业锅炉以燃煤为主，而动力用煤质量偏劣，含灰量和含硫量等均较高，容易形成受热面的沾污、积灰、腐蚀和磨损。
这将会给锅炉带来很多的问题，如积灰的清除、传热条件变差、受热面的寿命下降等问题。
目前，随着锅炉容量的增大，炉内沾污、结渣、腐蚀等问题更为严重。
这是由于如下众多的因素引起的：炉膛容积增大，清灰困难，烟道尺寸增大，烟速和烟温容易分布不均匀；灰分的烧结性能是表征积灰特性的重要因素。
在燃用灰分烧结强度较大的煤时，灰分坚实，积灰牢固地粘着在管子上，难以消除，并容易使烟道堵塞。
烧结强度低的灰分则容易吹扫干净或被气流带走。
灰分的烧结强度与其温度、灰分中的碱的含量（特别是钠的含量）以及灰分的烧结时间等因素有关，而与灰的熔化温度关系不大。
灰分的温度越高以及烧结时间越长，其烧结强度也就越高，灰分中的碱的含量越多，其烧结强度也越大。
2.4 高温腐蚀的机理过热器和再热器受热面上的内灰层，不仅是高温积灰得以发展的重要原因，而且也是过热器和再热器高温腐蚀的根源。
过热器和再热器的高温腐蚀，又称煤灰（引起的）腐蚀。
如上所述，高温积灰所生成的内灰层，含有较多的碱金属，它与飞灰中的铁、铝等成分以及烟气中通过松散外灰层扩散进来的氧化硫的较长时间的化学作用，便生成碱金属的硫酸盐。
干灰并没有腐蚀作用；熔化或半熔化状态的碱金属硫酸盐复合物，对过热器和再热器的合金钢会产生强烈的腐蚀。
这种腐蚀大约众540～620度时开始发生，灰分沉淀物的温度越高，腐蚀速度就越强烈，约在700～750度时腐蚀速度最大。
所以这种腐蚀大多数发生在高温级过热器和再热器的出口管段。
600MW燃煤锅炉受热面污染特性试验研究
收稿 Ｅ 期 ：２ ０ － ９０ ； 回 日期 ：２ ０ －０ １ ｔ ０ ６０ — ４ 修 ０ ６ １ —７
作 者 简 介 ：王 全 钢 （９ １）男 ， 东 潍 坊 人 ， 士研 究 生 ， 事 高 效 、 洁 燃 烧 及 环 境 污 染 控 制 的 研 究 。 １８ － ， 山 硕 从 清 Ｅｍａ ： ｙｋｋ ＠１３ｔｍ — ｉｊ ｏａ ａ ６ ． ｌｏ ｏ
燃 煤 汽 包 炉 ． 计 燃 用 山西 西 山 、 泉 的 无 烟 煤 和 贫 设 阳
瘦 煤 。 制 粉 系 统 采 用 正 压 直 吹 式 ． 有 ２台 ５ ％容 设 ０ 量 的 一 次 风 机 提 供 热 、 一 次 风 输 送 煤 粉 。 前 后 墙 冷 在
炉 拱 上 共 布 置 了 ２ 只 点 火 油 枪 、 ２组 ４ 只 狭 缝 式 ４ １ ８
锅炉 本 体装 有 ５ ６只 吹 灰 器 ． 气 预 热 器 装 有 ２ 空 只 吹灰器 ． 以保 持 受 热 面 的 清 洁 ． 灰 器 能 实 现 远 程 吹
操作。
为 此 ．近 年 来 智 能 吹 灰 的 研 究 引 起 了 国 内外 电 力 行 业 的 高 度 重 视 。 其 在 工 业 发 达 国 家 ， 煤 电 厂 尤 燃
维普资讯
ＧＩ ｉ Ｉ Ｍ 燃臻 炉甏糕面 辩猕德
王全钢 ， 阎维平 ， 予东 朱
（ 华北 电力大学 能源与动力工程 学院，河北 保定 ０ １０ ） ７０ ３
摘
要 ：针对锅炉受热面积灰污染而造成锅炉运行 经济性 和安全性下降 的问题 ．以华北某 电厂 ６０ＭＷ 机 ０
煤 粉 喷 燃 器 ．在 前 墙 布 置 了 ６只 启 动 油 枪 用 于 锅 炉 的 冷 态 启 动 制 粉 系 统 共 配 有 ６台 双 进 双 出筒 式 低
电站锅炉高温受热面寿命在线监测技术的研究与应用的开题报告
电站锅炉高温受热面寿命在线监测技术的研究与应用的开题报告一、选题背景和意义在电站发电过程中，锅炉是重要的能源转换设备，其中受热面是锅炉的一个重要部件，其结构和材料对发电效率及整个生产过程影响极大。
由于高温受热面长期处于高温、高压、高腐蚀环境中，极易发生热疲劳、氧化、腐蚀等问题，甚至导致受热面损坏，从而导致电站效率下降、安全隐患等问题。
现有的高温受热面监测方法主要依靠人工巡检和传统的无损检测技术，但这些方法存在监测频率低、存在安全隐患、检测成本高等问题。
因此，如何实现高温受热面在线监测，提高发电效率，降低运行成本，是当前电站运营和维护的重要课题。
二、研究内容和方法本文旨在开发一种高温受热面寿命在线监测技术，通过实时采集、分析受热面温度、应力、振动等参数，判断受热面的寿命状态，提前预警、处理受热面的异常问题，从而达到保障电站安全、提高电站效率的目的。
具体研究内容包括：1. 高温受热面在线监测技术研究：分析受热面寿命的影响因素和特点，探讨在线监测技术的实现原理和方法，选择合适的传感器、数据采集系统和分析算法等，确定系统架构和工作流程，并建立相应的实验平台和测试方法。
2. 寿命预测和故障预警研究：基于受热面的温度、应力、振动等数据，分析受热面的实际运行状态，并利用机器学习等方法构建寿命预测模型，提供受热面剩余寿命的预测和故障预警功能，为电站提供安全保障和运行优化的支持。
3. 实验验证和系统应用：通过实验验证，验证在线监测技术的可行性和有效性，进一步完善系统性能和算法精度；同时，基于现有电站，并结合实际应用场景，开发相应的软硬件、部署系统，开发用户界面，辅助电站运维和管理工作。
三、研究成果和预期目标通过本文的研究，将实现电站锅炉高温受热面寿命在线监测技术的开发和实现，主要成果包括：1. 研发基于高温受热面在线监测技术平台：构建基于传感器、数据采集系统和分析算法的在线监测系统，提供实时、准确的受热面温度、应力、振动等参数的在线监测数据。
燃煤电站锅炉对流受热面积灰在线监测的研究
收稿 日期
２１ ０ ０—０ ０ ９— １
修 订稿 日期
第２ ８卷 ， 第 １４期 总 ６ ２１ ０ ０年 １ 月 ， ６期 １ 第
《节 能 技 术 》
ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳ ＥＲＶＡＴ ＯＮ Ｉ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ． ８， ｕ １ ２ Ｓ ｍ．Ｎｏ ６ ．１ ４
Ｎｏ ． ０１ Ｎｏ ６ ｖ ２ ０， ．
燃 煤 电站 锅 炉对 流受 热 面 积灰 在 线监 测 的 研究
２１ ００—１ ０—１ ５
基 金项 目 ： 内蒙 古 ＿ 业大 学 基金 项 目 （ ２ ０ ３ Ｉ 二 Ｘ ０ ８９） 作 者简 介 ： 永 红 （ ９４～） 女 ， ｌ， 教 授 。 施 １７ ， 硕 １副
・
５ｌ ・ ２
短 吹灰器 ， 水平 烟 道 、 部 烟道 受 热 面 布 置 了 ５ 尾 ４只 Ｉ ５ ５型长伸 缩式 吹灰 器 。 Ｋ一 ２
电成本 方 面挖掘 潜 力 ， 在保 证 发 电 和安 全 运行 的前 提下 ， 改烧 品位较 低而 价格 低得多 的煤 ， 以追求 更大 的经 济效 益 ¨ 。但 是 ， 往往 由此 而 带来 的 问题 之
一
测参 数 、 直接或 间接诊 断炉 内积灰 的在线 监测技 术 ，
指导 优化 吹灰 是十分必 要 的。 本文 以某 ３ ０ Ｍ 燃 煤机 组 的１０ ５ｔｈ ０ ｗ ２ ／ 锅炉 为 监 测对象 ， 建立 了对 流受热 面 的污染监测 模型 ， 开发 了积 灰在 线监 测系 统 ， 现 了锅 炉 对 流受 热 面积 灰 实
国内外燃煤电站锅炉智能吹灰技术及应用现状分析
国内外燃煤电站锅炉智能吹灰技术及应用现状分析摘要：本文介绍了国内外电站锅炉受热面积灰监测技术和智能吹灰策略的研究现状，针对各类技术的特点和不足，探讨了目前国内外电站锅炉智能吹灰产品的应用现状和发展方向，旨在促进国内锅炉智能吹灰技术的发展，为新建电站或节能改造项目的方案优化提供参考。
关键词：智能吹灰；积灰监测；吹灰策略1 前言燃煤电站锅炉积灰结渣是困扰许多电厂运行的难题之一。
燃煤电站锅炉受热面的积灰与结渣会造成炉内受热面传热能力降低、增加燃料消耗，引起高温腐蚀、炉膛出口烟温升高，导致锅炉无法维持满负荷运行，甚至诱发恶性锅炉事故，如爆管、堵灰等被迫停炉停机事故[1]。
为了降低积灰结渣对锅炉的影响，燃煤电站一般都配备了蒸汽或空气吹灰装置。
但目前国内燃煤电站的吹灰装置在运行中一般采用定时定量的程序吹灰模式，这种不考虑锅炉受热面实际状况，一律定时吹扫的方式，造成了大量能量的浪费，甚至不适当的吹灰会造成受热面的汽蚀，缩短其寿命。
因此，分析燃煤电站锅炉智能吹灰技术的应用现状和发展趋势，对提高机组的经济性和安全性具有重要意义。
2 锅炉智能吹灰技术研究现状作为电站锅炉节能减排领域的一个重要研究方向，自上世纪60年代以来，西方发达国家就开始了锅炉积灰及吹灰方面的研究工作。
国内则是自上世纪90年代才引起重视。
发展至今，锅炉智能吹灰技术主要包括受热面积灰监测、锅炉积灰模型和智能吹灰策略三部分。
2.1 受热面积灰监测技术研究现状炉内积灰结渣多数是从炉膛传热的变化来判断，一般采用某个传热参数变化来判断炉内的积灰结渣程度。
目前炉膛积灰结渣的监测技术主要有以下几种：（1）锅炉受热面的积灰状况直接影响炉膛的传热效率，因此采用炉膛出口烟温作为主要诊断手段，来反映炉内的积灰程度，以该技术为基础发展出目前较为成熟的热平衡法监测技术。
其基本原理是根据传热过程中烟气侧和工质侧的热量平衡关系，由工质侧的参数反推烟气侧的温度值，并结合锅炉受热面的结构布置特性，根据灰污监测模型进行传热计算，得出各受热面的整体灰污状态，从而对电站锅炉各受热面的积灰结渣程度进行判断[2-3]。
浅谈解决电厂锅炉积灰问题的方案
浅谈解决电厂锅炉积灰问题的方案摘要：锅炉积灰、结渣一直困扰发电行业，至今尚未得到很好的解决，随着锅炉容量的进一步增大，这一问题将更加突出，并严重威胁着电站锅炉的安全和经济运行。
因此，准确判断锅炉的粘污状况，以采取相应的措施，对防止严重结垢、优化运行具有重要的意义。
关键词：积灰；流场；角度；受热；效果；原因；技术在锅炉运行过程中，各受热面包括折焰角不可避免地存在沾污现象，为了减少因折焰角沾污造成的损失，提高锅炉机组运行的安全性和经济性，首先要求我们对折焰角积灰与结渣现象的发生机理和发生过程有足够的认识和了解。
通过开发并在该锅炉上安装扰流蒸汽吹灰装置，圆满解决了积灰问题。
1 积灰原因针对普遍存在的锅炉折焰角积灰难题，计算了堆理受热面的面积和对效率的影响，分析了造成积灰的原因，提出了综合解决这一问题的方法和途径。
该型锅炉为东方锅炉厂制造的首批600 MW机组亚临界参数“W”火焰锅炉，也是世界上首批设计燃用低热值、低挥发分劣质无烟煤的锅炉。
该锅炉具有炉膛宽度大，炉膛容积热负荷高等特点。
投产以后，折焰角积灰严重，中部堆积达到2～3 m，两侧积灰在0.5 m左右。
这不但影响受热面的吸热，而且运行中出现垮灰，造成炉膛负压波动和煤火检被干扰，严重影响了机组的安全经济运行。
造成积灰的原因主要有以下几方面：1.1 折焰角本身的流场结构和斜坡角度小由于折焰角的存在，炉膛出口折焰角下部的烟气在该处发生急剧转向，形成明显的回流区。
在设定炉内流场沿宽度方向均匀、且不考虑该区域布置受热面对流场的影响条件下，采用标准κ－ε（湍动能－耗散率）双方程模拟计算水平烟道及后竖井烟气的冷态流动。
计算结果表明：回流区沿高度方向速度分布很不均匀，烟道的中上部位速度高，靠近折焰角水冷壁处的烟气流速很低；随着折焰角倾角的增大，回流区中心位置后移，回流区的高度减小。
因此，回流区和贴壁低速区是造成折焰角斜坡积灰的重要原因，积灰程度与折焰角倾角有关。
对流受热面积灰的原因是什么？有什么危害？
对流受热面积灰的原因是什么？有什么危
害？
锅炉的对流受热面一般指对流式过热器、对流式再热器、对流管束、省煤器和空气预热器。
因为这些受热面的烟气侧放热是以对流放热为主，所以称为对流受热面。
锅炉运行时，对流受热面的积灰是无法避免的。
仔细观察就会发现，对流受热面积的灰都是颗粒很小的灰。
当灰粒的当量直径小于3uｍ时，灰粒与金属间和灰粒间的万有引力超过灰粒本身的重量。
因此当灰粒接触金属表面时，灰粒将会黏附在金属表面上不掉下来。
烟气流动时，因为烟气中灰粒的电阻较大会发生静电感应。
虽然对流受热面的材料是良好的导体，但是当对流受热面积灰后，其表面就变成绝缘体，很容易将因静电感应而产生异种电荷的灰粒吸附在其表面上。
实践证明，对流受热面积的灰大多是当量直径小于10uｍ的灰粒。
对流受热面的积灰一开始较快，但很快会达到动态平衡，一方面积灰继续发生，另一方面在烟气中颗粒较大的灰粒冲击下又使对流受热面上的积灰脱落。
由于管子正面受到较大灰粒的冲击，所以管子的正面积灰较少，而管子的背面积灰较多。
由于灰粒的导热系数很小，对流受热面积灰，使得热阻
显著增加，传热恶化，烟气得不到充分冷却，排烟温度升高，导致锅炉热效率降低，甚至影响锅炉出力。
积灰还使烟气流通截面减小，烟气流动阻力增加，使引风机的耗电量增加。
因此采取各种措施保持对流受热面的清洁对提高锅炉热效率，节约引风机的耗电量是很有必要的。
电厂锅炉二次风箱内部积灰探讨及治理
电厂锅炉二次风箱内部积灰探讨及治理前言：二次风箱是锅炉燃烧系统中不可或缺的重要组成部分,它是将燃料燃烧所需要的空气集中收集,并均匀分配给各个燃烧器,使燃料在锅炉中充分燃烧。
但在锅炉实际运行过程中,时常会发现大量的飞灰沉积在二次风大风箱内,严重影响了锅炉安全、经济运行。
因此,本论文针对某台660MW前后墙对冲燃烧锅炉的二次风大风箱进行了数值模拟研究,具有一定的理论意义和工程应用价值。
首先,进行现场测试粒径分布,并对大风箱内的速度流场进行数值模拟,在此基础上,采用离散相随机轨道模型和相互耦合模拟的方法对大风箱内部的飞灰颗粒进行模拟,得到的计算结果与实际情况吻合较好,说明该网格模型的可行性和正确性。
其次,对影响大风箱内速度流场分布和飞灰颗粒沉积的因素(包括钢架结构、飞灰粒径和负荷等)进行了数值模拟,得到大风箱内存在低速区(特别是底板附近的低速区)是造成积灰的主要原因,模拟结果对大风箱结构的优化具有一定的指导作用。
最后,对大风箱结构提出两种优化方案,并对优化后大风箱内的流场分布和颗粒沉积进行数值模拟,将得到的模拟结果与优化前大风箱模拟结果进行比较分析,证明优化方案的可行性;在此基础上,优化方案相互比较分析,得到最优优化方案。
本文尝试用数值模拟的方法来预测二次风大风箱内颗粒沉积问题,下一步可以将优化方案运用到工程实践中,进一步验证了优化方案的可行性。
研究结果可为二次风箱积灰问题提供参考。
一、二次风箱内部积灰形成原因及危害在对冲燃烧方式锅炉中，二次风风箱是燃烧系统中不可缺少的重要组成部分，它是将燃料燃烧所需要的空气集中收集，使空气均匀通过每个燃烧器进入炉膛，与煤粉混合后在炉膛内完成燃烧过程。
但在锅炉实际运行过程中，经常会发现大量的灰尘沉积在二次风风箱内，严重影响了锅炉的安全运行。
风箱内飞灰颗粒的主要米源是:二次风是由风机将空气引入锅炉尾部回转式空气预热器中:锅炉燃烧煤粉产生的大量烟气通过空气预热器的烟气侧，空气预热器吸收烟气中的热量，同时烟气中的飞灰颗粒会沉积在空预器的蓄热体上。
电站锅炉入炉煤质在线监测与燃烧优化运行系统方案
电站锅炉入炉煤质在线监测与燃烧运行优化系统广州市峻宇计算机科技有限公司2008年6月一、概述目前国内火电厂入炉煤质的监测主要采用取样、秤重、烘烧、灼烧、氧弹分析等手段与方法，一个煤样从取样到提供分析结果往往需要几个小时，具有严重的滞后性，煤质采样分析结果往往不能反映锅炉的实际入炉煤质，不利于锅炉的燃烧运行调整，影响锅炉运行的安全性和经济性。
火电机组的运行经济性最终体现在发电煤耗上。
由于缺乏对入炉煤热值的在线监测，无法进行连续的热值统计和实时发电煤耗计算。
不利于机组运行经济性分析，以及节能降耗措施的实施与评估，也不能适应未来竞价上网运行机制的要求。
电站锅炉入炉煤质在线监测与燃烧运行优化系统CQMS采用先进的人工智能神经网络技术，利用电厂常规的煤质分析数据和锅炉运行历史数据，建立煤质在线监测数学模型，通过锅炉运行数据分析计算入炉煤质，实现入炉煤质的在线软监测，并进一步实现燃烧运行优化，在线指导锅炉燃烧运行调整。
二、系统功能1．入炉煤的热值及工业成分在线软测量入炉煤质的变化最终会反映在锅炉的运行参数数据中。
在锅炉系统结构不变的条件下，锅炉运行参数与入炉煤质之间有着复杂的内在关系。
CQMS利用电厂常规的煤质分析数据和锅炉运行历史数据，采用人工智能神经网络技术，建立锅炉运行参数与入炉煤质之间的关系模型，实现煤的热值、挥发份、灰份和水份的在线监测。
根据煤质量监测结果对煤的着火及燃烧稳定性和煤的燃尽特性进行在线分析。
系统以一段时间内（如5分钟，时间可调整）的移动平均值提供入炉煤质监测结果，并以曲线方式显示，便于用户监视入炉煤质的变化趋势。
2．煤质变动异常警示燃烧工况的异常往往是由于入炉煤质变化，而运行人员未察觉，未能进行及时的燃烧调整引起的。
系统对入炉煤质的变化趋势进行监测，当入炉煤质变化幅度达到预警值时向用户报警，以提醒运行人员加强燃烧监视与调整，避免燃烧恶化影响锅炉运行安全。
3．实时性能计算系统基于入炉煤质软测量，实时计算锅炉效率及机组实时发电煤耗。
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摘要 ：针对在 线监 测电站锅炉对 流受热面积灰的需要，建立 了对流受热面 的污染监 测模型 。以 ＨＧ ０ １Ｉ ． ＹＭ９型锅炉为监测对 １２ ／８２ ．
象 ，开发 了受热面积灰在线监测 系统 ，成功实现 了锅炉对流受热面污染的在线监测 。
关键 词：电站锅炉 ；对流受热面 ；积灰 ；在线监测 中图分类号 ：Ｔ ２ ９６ Ｋ ２． 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ．６ ９２ １）１０ ７ —３ ０ ２１ ３ （０ １０ ．０４０
收稿 日期 ：２ １—９０ ０ ００ －１ 基金 项 目 ：内蒙古 工业 大学 基金 项 目 （ ２ ０３ ） Ｘ ０８ ９ 作者简介 ：施永红（９４ ） １７一 ，女 （ 蒙古族） ，内蒙古呼和浩特市人，
副 教授 ，研 究方 向为 电站 锅炉 热力 过程 、污染 控 制及计
２ 实际传热系数 的计算 ． １ 实际传热系数 是指受 热面实 际换热过程 中的传 热系
（ ｎ ｒ ｎ ｏｉＵｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｉｎ ｒ ｎ ｏｉＨｕ ｈ ｔ０ ０ ５ ， Ｃ ｉａ Ｉ ｅ ｇ ｌ ｉｅｓｙｏ Ｔｃ ｎ ｌ ， ｎ ｅ ｇ ｌ ｈ ｏ １ ０ １ ｈｎ） ｎ Ｍｏ ａ ｔ ｇ Ｍｏ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｗ ｉ ｈ ｒｓｎ ｅ ｎ ｏ ｏ － ｎ ａ ｈｆ ｕ ｉ ｇｍｏ ｉ ｒｎ ｆ ｏ ｖ ｃ ｉ ｅ ｅ ｎ ｕ ｆ ｃ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｔ ｎｂ ｉ ｒ ，ｆ ｕ ｉｇｍｏ ｉ ｔ ｈｔ ｅ ｉ ｉ ｇｄ ｍａ ｄｆ ｒ ｎ ｌ ｅ ｓ ｏ ｌ ｉ ｎ ｎ ｔ ｉ ｇｏ ｃ ｎ ｅ ｔ ｈ ｍｉ ｇ ｓ ｒ ａ ｅ ｏ ｐ ｗｅ ｓａ ｉ ｏ ｖ ｏ ｏｌ ｓ ｏ ｌ ｅ ｎ ｎ— ｔ ｒｎ ｄ ｌ ｆ ｏ ｖ ｃｉ ｅｈ ｍｉ ｇ ｓ ｒ ａ ｅ ｒ ｓａ ｌ ｈ ｄ ｏ ｉ ｇｍｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｅ ｔ ｅ ｎ ｕ ｆ ｃ ｓ ｅｅ ｔｂ ｉ ｅ ．Ａｎ ｏ —ｉ ｅａ ｈ ｆ ｕ ｉ ｇｍｏ ｉ ｒｎ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄａ ｄ ｓ ｃ ｅ ｓｕ ｌ ｏ ｖ ａ ｓ ｎ ｌ ｓ ｌ ｎ ｔ ｉ ｇｓ ｓｅ ｈ ｓ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ｎ ｃ ｓ ｆ ｌ ｎ ｏ ｎ ｏ ｂ ｕ ｙ
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数 。在 已知受热面 出 Ｉ烟温和进 、 出口工质温度 的基础 ＝ Ｉ
上 ，分 别 由烟 气侧 和工质 侧 的热平衡 方程 式 （ ）与式 １
炉
２ 对流受热面污染监测模型
对 流受 热面污染监 测模型采用基于 热平衡的计算原
理。 在锅炉整体热平衡 的基础上，从省煤器出 口开始 ， 逆
１ 研究对象简介
该 ３ ０Ｍｗ 机组锅炉为 ＨＧ ０ １ ． Ｙ ０ １ １ ２ Ｍ９型亚临界 ２ ／８ 一
烟气 的流程逐段进行各受热面 的热平衡和传热计算【。 ２ ］
在 各种避免严 重积灰 的技术措施 中，运行 中对受热
面进行吹扫 是一 种有效且普遍 采用 的手段 。但 目前的 吹 灰系统带有 很大的盲 目性 ，常常造成 吹灰不足或过于频 繁，显然与锅炉运行的安全性与经济性相违背 。 因此，为燃煤 电站锅 炉研究和开发基 于在线监测 参 数 、直接 或间接诊 断炉 内积灰的在 线监测技术 ，指导 优
技 术 交 流
Ｄ ： １ ． ６ ￣ ｓｎ ０ ２１３ ． １．１ ２ ＯＩ ０３ ９ ．ｉ ．１０ —６ ９ ０ １ ． ３ ９ ｓ ２ Ｏ０
工业加 热 第 ４ Ｏ卷 ２ １ ０ １年第 １ 期
电站锅炉对 流受热面积灰 在线监测的研 究
施 永 红 ，云
（ 内蒙古 工业 大学 ，内蒙古
ห้องสมุดไป่ตู้
峰
呼和浩特 ０ ０ ５ ） １ ０ １
型）构成。
屏式过热器 高温再热器
掘潜 力，在保证 发电和安全运行 的前提下 ，改烧 品位较 低而价格 低得 多的煤 ， 以追求更大 的经济效益 ［。但是， １ ］ 往往 由此而带来 的 问题之一就 是受热面 的积 灰较重 。因 此，预防和减轻 电站锅炉受 热面积灰是确保机 组安全经 济运行 的重大 问题 。
ａ ｐ ｉｄｆｒＨＧ１ ２１１ ．． ｐ ｌｅ ｏ ０ ／ ８２ ＹＭ９ｂ ｉ ｒｉ ｗｅ ｌｎ， ｏｌ ａＰｏ ｒＰ ａ ｔ ｅ ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｗｅ ｔｔ ｎ ｂ ｌ ｒ ｏ ｖ ｃｉ ｅｈ ａ ｉ ｇｓ ｒａ ｅ ；ｆ ｕ ｉ ｇ ｎ ｌ ｅｍｏ ｉ ｒ ｇ ｏ ｒ ａ ｉ ｏ ｉ ；ｃ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔ ｕ ｆｃ ｓ ｏ ｌ ；ｏ — ｎ ｎ ｔ ｉ ｓ ｏ ｅ ｖ ｎ ｎ ｉ ｏ ｎ
化吹灰是十分必要的 。 本文 以某 ３０Ｍｗ 机组的 ＨＧ ０ １１ ． Ｙ ０ １ ／８２ Ｍ９型锅炉 ２ 一 为监测对象 ，建立 了对 流受热面 的污染 监测模型 ，开 发 了积灰在 线监测系统 ，实现 了锅炉对 流受热面积灰 的在
线监测 。 ．
图 １ 锅炉受热面结构示意 图
受 热面污染是燃煤 电站锅 炉运 行 中一个不 可避 免的
压力 一次中间再 热 自然循环锅炉， 其受热面结构如 图 １ 所
实际问题，对锅炉 的安全经济运行 带来严重影 响。特 别
是近年来， 国内外 电力企业纷 纷在降低 发电成 本方面挖
示 。蒸汽 吹灰系统 由 ９ 只炉膛水冷壁的短伸缩式吹灰器 ８ （ － Ｉ ３型） ３ Ｒ 和 ０只对 流受热面 的长伸缩式 吹灰器 （ －２ Ｉ ５５ Ｋ